激光的基本原理 第四课:谐振腔与光放大 转换效率

激光的基本原理第四课:谐振腔与光放大转换效率
   在第二课中,我们就基本了解了什么是谐振腔。现在我们详细讲解谐振腔的意义:
   谐振腔它是能对某些特定频率激发产生强烈振荡的。这些频率被称为谐振频率。谐振腔中的波不断叠加,从而产生一个稳定的振动图案,我们称为驻波。谐振的现象其实在生活中无处不在,例如:钢琴发声就是琴弦的谐振。在物理学领域,我们可以把激光的谐振腔理解为一个光学的振荡系统。这个系统触发了光子的振动辐射,放大激光。只有传播方向和谐振腔的长轴平行的光子才能被反射。这也是激光具有方向新的原因。
       激光器的效率是衡量激光器性能非常重要的参数指标。激光器的转换效率是指输入能量转换成激光能量的百分比。我们希望研发的激光器转换效率越接近理论值越好。那样说明激光器优化的越完善,转换的热量越小,工作越稳定。实际中,可以用很多效率来描述激光器的转换效率指标。通常比较常用的是量子效率和总效率。

       量子效率是描述增益介质转换效率的,是指增益介质吸收的泵浦能量最终转换成激光能量的百分比,就是激光光子能量除以泵浦光光子的能量。例如:YbCO2有较高的量子效率,其中Yb90%CO243%
       光源的总效率是指激光输出与电输入能量的比值。因此,总效率也可以成为设备效率。它远远小于量子效率。只有一小部分的电能转换被增益介质吸收,大部分能量都在中间过程中被损耗掉了。CO2激光器的总效率在10%左右,YbYAG 碟片激光器的总效率大概在30%左右。最新的半导体激光器效率通常可以达到40%以上。


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cao123 实习会员 2019-05-04 12:24 1楼
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